簡(jiǎn)介： 對(duì)比了在某水利樞紐工程施工的兩種圍堰方案,并對(duì)強(qiáng)透水層圍堰設(shè)計(jì)和施工給出了相應(yīng)的解決措施,使工程順利進(jìn)行有了根本保障。
關(guān)鍵字：圍堰 導(dǎo)流

1 　工程概況

　　某水利樞紐工程擬建于新豐江交匯處的新豐江上,壩址在河源市區(qū)珠河大橋下游140m ,溢流壩總長(zhǎng)200m ,壩高(河床以上) 5m ,與城市規(guī)劃建設(shè)中的文化廣場(chǎng)相配套。工程是以改善城市水環(huán)境為主要功能,并結(jié)合市區(qū)防洪工程美化市區(qū)。

2 　地質(zhì)條件

　　地質(zhì)鉆探表明,現(xiàn)有河床主要由河流沖積相的砂礫、卵石構(gòu)成,其下伏基巖為白堊系上統(tǒng)南雄群b 組的砂礫巖,僅在局部存在人工填土層和殘積土層。場(chǎng)區(qū)范圍內(nèi)普遍存在厚度較穩(wěn)定的卵礫石層,黃褐色,呈現(xiàn)飽和稍密—中密狀態(tài),主要成分為卵石,約占60 % ,粒徑30～100mm ,個(gè)別> 150mm ,巖石構(gòu)成成份多為花崗巖、石英砂巖等,呈次圓狀,分選性較好,顆粒由上到下逐漸變粗。其天然滲透系數(shù)在(1 ～ 10) ×10 - 3 cm/ s 之間變化, 滲流臨界坡降平均值為0. 594 , 滲流破壞坡降平均值為0. 727[ 1 ]。地質(zhì)資料表明該區(qū)域滲透性較大,重點(diǎn)在于解決其存在的滲流穩(wěn)定性問(wèn)題。

3 　圍堰方案的選擇與施工

　　由于該水利樞紐庫(kù)區(qū)滲透性較大,因此選擇一個(gè)較好的防滲圍堰方案,是庫(kù)區(qū)安全蓄水的根本保證。

3. 1 　方案一

　　工程采用先圍右岸() ,后圍左岸(泄洪沖砂閘、通航孔) 的、兩期兩段分期導(dǎo)流方案。其分期施工程序如下:

　　(1) 2001 年9 月下旬修筑完成一期圍堰,完成基坑閉氣和排水,江水由左岸束窄的河床導(dǎo)流。至11 月底,完成高噴灌漿、基座、護(hù)坦、海漫、消力池等砼澆筑及漿砌石砌筑。

　　(2) 2001 年12 月下旬修筑完成二期圍堰,至2002 年3 月下旬完成泄洪沖砂閘、通航孔的圬工及砼澆筑。

3. 1. 1 圍堰方案設(shè)計(jì)

　　(1) 一期導(dǎo)流工程沙包圍堰:一期導(dǎo)流工程圍右岸長(zhǎng)200m ,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1 所示,尼龍袋裝砂礫石3105m3 ;袋裝粘土土方1842m3 ;拋石護(hù)坡1909m3。

圖1 　剖面圖

　　(2) 二期導(dǎo)流工程土石方圍堰: 二期導(dǎo)流工程圍左岸泄洪沖砂閘、通航孔,上下游圍堰各長(zhǎng)155m ,縱向長(zhǎng)105m ,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2 所示, 工程量為41325m3。

3. 1. 2 導(dǎo)流工程投資按當(dāng)?shù)厮娊ㄖA(yù)算定額計(jì)算,采用方案一時(shí),導(dǎo)流工程總投資為132. 1 萬(wàn)元。

3. 2 　方案二

　　根據(jù)所提供的地形、地質(zhì)、水文資料及工程量,本工程采用兩期兩段的導(dǎo)流施工方法。一期圍堰圍左岸泄洪沖砂閘、通航孔及30m 的,一期施工時(shí)段為:2001 年9 月份至2002 年1 月28 日,完成的工程形象為:泄洪沖砂閘42. 500m 以下項(xiàng)目,包括油壓?jiǎn)㈤]機(jī)及人字門的安裝調(diào)試、30m 砼。二期圍堰圍右岸剩余部分的施工時(shí)段為2002 年2 月28 日到4 月13 日,完成的工程形象為工程及驗(yàn)收,工程可確保在5 月1 日前達(dá)到蓄水條件,5 月中旬具備竣工驗(yàn)收條件。

3. 2. 1 一期導(dǎo)流施工

　　(1) 一期導(dǎo)流圍堰堰體采用土方填筑,塊石護(hù)坡,以確保堰體穩(wěn)定、防滲及抗沖刷,上下游圍堰軸線長(zhǎng)均為112m ,縱向圍堰長(zhǎng)90m ,堰頂高程為34. 000 ,堰頂寬為5m ,堰內(nèi)可滿足泄洪沖砂閘、通航孔及30m的施工。本方案一期導(dǎo)流河道寬比原方案寬88m ,在同樣水位33. 000m條件下過(guò)流面積為353m2 ,根據(jù)流量240m3/ s 及水位33. 000m算得流速為0. 6m/ s ,流速較小,沖刷影響較小。

　　(2) 圍堰底部覆蓋層防滲處理。定噴防滲墻鉆孔孔徑為150mm ,孔距為1500mm ,鉆孔深度入巖0. 8m ,如采用砂石圍堰,定噴高度應(yīng)達(dá)到33. 000m高程以上,采用粘土圍堰則定噴高度達(dá)到30. 000m高程。

　　(3) 主要工程量: 一期土方填筑26896. 35m3 ; 戧堤2084. 175m3 ;拋石護(hù)坡1978. 2m3 ;高噴防滲墻2432m3 ;高噴鉆孔1859m3 ;一期圍堰拆除26376m3。

圖2 　圍堰剖面圖

3. 2. 2 二期導(dǎo)流

　　(1) 二期導(dǎo)流工程土石方圍堰。二期導(dǎo)流工程圍右岸173m。上、下游圍堰軸線各長(zhǎng)189m ,縱向圍堰長(zhǎng)70m ,堰頂高程33. 500m ,堰體高度3. 5m。導(dǎo)流河道從沖砂閘及船閘通過(guò),經(jīng)計(jì)算,流速約為1. 33m/ s ,沖砂閘部份不考慮河床的沖刷影響,因此該圍堰也可滿足施工要求。

　　(2) 考慮到二期基坑開(kāi)挖標(biāo)高為30. 000m ,二期導(dǎo)流時(shí)水位約32. 000m左右,水頭只有2m左右,故二期圍堰可采用強(qiáng)行抽水的辦法,不考慮定噴處理。

　　(3) 主要工程量:一期土方填筑29298. 48m3 ;戧堤464. 6m3 ;拋石護(hù)坡378. 0m3 ;一期圍堰拆除20258. 0m3。

3. 2. 3 導(dǎo)流工程投資,按當(dāng)?shù)貎r(jià)格計(jì)算,采用方案二時(shí),導(dǎo)流工程總投資為282. 9 萬(wàn)元。

4 　兩種方案的比較

4. 1 　先圍左岸還是先圍右岸左岸結(jié)構(gòu)為泄洪沖砂閘和通航孔,結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜,而右岸結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單,根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),先圍左岸要好于右岸。

4. 2 　工期不同

　　方案一先圍右岸利用第一個(gè)枯水期做的基礎(chǔ);再在第二個(gè)枯水期做左岸的泄洪沖砂閘和通航孔。這樣整個(gè)工程在兩個(gè)枯水期完成,工期為16 個(gè)月。方案二先做復(fù)雜的左岸,再在汛期來(lái)臨之前做右岸的基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)測(cè)算只要合理組織完全有能力在5 月初竣工。

4. 3 　防滲處理

　　根據(jù)地質(zhì)資料反映,該河床砂卵石覆蓋層厚7. 5m ,透水性強(qiáng)。沖砂閘,通航孔基礎(chǔ)開(kāi)挖設(shè)計(jì)標(biāo)高為27. 000m ,基坑水位必須降至26. 500m 以下才能滿足施工的需要。設(shè)計(jì)外江水位為33. 400m ,水頭為6. 9m。如砂卵石覆蓋層方案一不進(jìn)行防滲處理,據(jù)初步計(jì)算,基坑的滲水量約為13. 9 ×104m3/ d ,相當(dāng)于12 臺(tái)480m3/ h 抽水機(jī)的抽水量,其運(yùn)行成本及設(shè)備投入相當(dāng)大。為此,一期圍堰必須采用高壓定噴防滲墻防滲[ 2 ] 。

4. 4 　投資比較

　　方案一投資為132. 1 萬(wàn)元,方案二投資為282. 9 萬(wàn)元。從投資上看,方案一比方案二節(jié)約一百多萬(wàn)元。但從現(xiàn)在施工來(lái)看,不做定噴防滲,圍堰根本就無(wú)法正常作業(yè)。方案二做了定噴防滲措施抽水費(fèi)用降了很多,每天僅一臺(tái)480m3/ h 抽水機(jī)的抽水量,抽水費(fèi)用可節(jié)省了一百多萬(wàn)元(按當(dāng)?shù)仉妰r(jià)計(jì)算) ,這樣方案二不僅與方案一價(jià)格持平,重要的是圍堰施工得到保證。

5 　結(jié)束語(yǔ)

　　某水利樞紐工程是市政府的民心工程,深受當(dāng)?shù)馗鹘绲淖⒁?工程能否順利進(jìn)行,關(guān)鍵是圍堰的正常使用和安全,選擇圍堰的方案成了重中之重,本文從兩種方案的對(duì)比中選擇較佳方案,在保證整個(gè)投資不變的前提下第二種方案較第一種方案更能保證工程的順利進(jìn)行,實(shí)踐表明,選擇較佳方案是保證工期及保證工程質(zhì)量的重要因素。